旋挖樁施工中的優(yōu)勢(shì)與常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)方法探究

周智

（湖南省第六工程有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410000）

0.引言

在近幾年的工程項(xiàng)目施工中，旋挖樁技術(shù)的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，在道路、橋梁以及大型建筑等的樁基施工中都是一種常用技術(shù)，優(yōu)勢(shì)較為明顯。但其也有著一些較為明顯的技術(shù)問(wèn)題，如對(duì)于旋挖樁機(jī)的維修費(fèi)用較高，施工土層對(duì)于施工的影響較大，對(duì)于施工場(chǎng)地的有著一定的要求，樁孔有塌孔的危險(xiǎn)，鋼筋籠上浮等都對(duì)施工的速度與質(zhì)量有著較大的影響，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致危及生命財(cái)產(chǎn)的安全事故發(fā)生。因此，對(duì)于有效的解決旋挖樁施工中的一些常見(jiàn)問(wèn)題，對(duì)于提高施工質(zhì)量有著十分重要的意義。

1.旋挖樁施工的優(yōu)勢(shì)

1.1 成孔速度更快

旋挖樁鉆機(jī)是旋挖樁施工中所使用的主要設(shè)備，其相較于其他傳統(tǒng)的鉆孔鉆機(jī)來(lái)說(shuō)，有著更穩(wěn)定、更快的速度，能夠在施工中使得成空的速度更快，所成孔的質(zhì)量更高。這種鉆機(jī)的應(yīng)用能夠在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上加快施工進(jìn)度，同時(shí)節(jié)省一定的人力和物力，減少成本，使得工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行有著更多的保障。

1.2 適應(yīng)能力更強(qiáng)更廣

旋挖樁鉆機(jī)由于加裝了現(xiàn)代化的動(dòng)力頭裝置，相較于普通鉆機(jī)來(lái)說(shuō)，在較硬的地質(zhì)層進(jìn)行施工時(shí)，能夠保證鉆頭壓力的穩(wěn)定性，其還能根據(jù)不同的地質(zhì)條件更換相應(yīng)的旋挖斗，在旋挖斗以及動(dòng)力頭的影響下，增強(qiáng)鉆進(jìn)力，在更大的程度上保證成孔的速度和質(zhì)量，大幅度降低了硬土地層或巖層對(duì)于施工的不利影響，改善了施工能力，有著更強(qiáng)更廣的適應(yīng)能力。

1.3 泥漿需求少，污染小

在鉆孔施工時(shí)，泥漿是必不可少的工具之一，其能夠起到維護(hù)孔壁的穩(wěn)定、清理鉆孔、潤(rùn)滑的作用。泥漿雖然能夠回收重復(fù)利用，但是由于其含有化學(xué)藥劑等，過(guò)多的使用依然會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的危害，但旋挖樁施工技術(shù)的應(yīng)用，由于旋挖樁機(jī)將螺旋鉆頭與旋挖斗結(jié)合應(yīng)用，依靠強(qiáng)大的扭矩進(jìn)行挖掘工作，旋挖斗直接將大部分泥土、沙石等帶出孔外，對(duì)于泥漿的需求較少，在土層較硬且穩(wěn)定的環(huán)境下施工時(shí)甚至可以干孔施工，極大程度的改善了施工環(huán)境，減少了污染的產(chǎn)生。

1.4 樁孔對(duì)位準(zhǔn)確，施工質(zhì)量高

樁孔的準(zhǔn)確程度在一定程度上決定了樁基施工的質(zhì)量乃至整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量，優(yōu)勢(shì)十分重要的作用。旋挖樁鉆機(jī)有著自動(dòng)化程度高，可調(diào)節(jié)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，旋挖機(jī)駕駛員能夠用機(jī)載現(xiàn)代化的智能控制設(shè)備來(lái)對(duì)施工過(guò)程中的樁孔深度、垂直度進(jìn)行把控，在出現(xiàn)較大偏差時(shí)做出及時(shí)的反應(yīng)進(jìn)行調(diào)整以更好地完成樁孔定位工作，提高施工質(zhì)量以保證工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行[1]。

2.旋挖樁施工技術(shù)的施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備工作

工程項(xiàng)目的施工都需要一定的準(zhǔn)備工作作為鋪墊，在施工前要進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，評(píng)估施工環(huán)境是否符合要求，例如地面的承載能力是否達(dá)到要求，場(chǎng)地是否平實(shí)。在鉆孔前還要進(jìn)行放樁測(cè)量，使得鉆孔樁心的定位偏差較小，方便后期的檢查。只有在充足的準(zhǔn)備工作之后才能進(jìn)行旋挖樁施工。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒的埋設(shè)是旋挖樁施工中十分重要的一環(huán)，起著固定的作用，在鉆孔前這項(xiàng)工作就要進(jìn)行，要確保護(hù)筒足夠堅(jiān)固，能夠起到很好的固定支撐作用，就是不能漏水，以免塌孔。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)需要整平坑底，標(biāo)記孔位中心，護(hù)筒的埋設(shè)也是需要盡可能地減小誤差。可以采用十字定位法，將十字線鋪設(shè)于護(hù)筒底部，慢慢移動(dòng)將其與鉆孔中心重合，保證其與坑底的垂直狀態(tài)，避免傾斜導(dǎo)致孔位誤差變大，影響施工質(zhì)量。同時(shí)在埋設(shè)回填時(shí)需要從護(hù)筒的周?chē)_(kāi)始向外回填，確保粘土回填對(duì)稱(chēng)均勻。

2.3 泥漿排放

泥漿作為護(hù)壁、清孔、潤(rùn)滑在旋挖樁施工中有著很重要的作用。旋挖在施工時(shí)出現(xiàn)塌孔、縮徑、流砂等現(xiàn)象，地下水較為豐富等情況，一般可采用泥漿護(hù)壁進(jìn)行施工，在不同的工程項(xiàng)目中對(duì)于泥漿的成分、粘稠度要求是有所區(qū)別的，這決定于施工地的環(huán)境?？偟膩?lái)說(shuō)，泥漿的粘稠度是十分重要的，粘度過(guò)低會(huì)影響到護(hù)壁的效果，護(hù)壁的作用得不到很好的體現(xiàn)，粘度過(guò)高又會(huì)增加施工成本。只有控制好泥漿的比例并跟隨工程項(xiàng)目的變化不斷調(diào)整，才能做好塌孔的預(yù)防工作。

2.4 鉆孔施工

在采用旋挖樁鉆機(jī)鉆孔的過(guò)程中要對(duì)孔的深度有著嚴(yán)格的把控，同時(shí)對(duì)孔位的偏差要將其保證在可控范圍內(nèi)。由于鉆頭與鉆桿在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)相互摩擦從而產(chǎn)生壓力，在不同的壓力下，所應(yīng)該采用的鉆頭進(jìn)尺速度也應(yīng)該有所區(qū)別，壓力越大所采取的進(jìn)尺速度應(yīng)該越大，但是要實(shí)時(shí)監(jiān)控使得壓力在一個(gè)范圍內(nèi)，否則可能過(guò)度磨損鉆具，影響鉆機(jī)的使用，拖慢工程進(jìn)度。

2.5 鋼筋籠的鋪設(shè)

鋼筋籠的主要是起抗拉作用，是樁基的保護(hù)層裝置之一。由于其為空心結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變形，因此，在焊接時(shí)一定要達(dá)到所規(guī)定的焊接要求，保證在吊裝安裝過(guò)程中不受擠壓變形。鋼筋籠的鋪設(shè)對(duì)于提高樁基的抗拉強(qiáng)度有著至關(guān)重要的作用。

2.6 混凝土灌注

混凝土同鋼筋籠都是樁基的保護(hù)層裝置，鋼筋籠有著較好的抗拉強(qiáng)度而混凝土則具有很好的抗壓強(qiáng)度。樁身混凝土采用水下灌注時(shí)，在安裝導(dǎo)管后要進(jìn)行泥漿循環(huán)二次清孔控制好樁底的沉渣。由于在水下灌注無(wú)法探查水下的情況，需要提前計(jì)算導(dǎo)管長(zhǎng)度，導(dǎo)管底部離孔底控制在300m～500mm范圍內(nèi)，儲(chǔ)料斗初存量滿足要求時(shí)，拔開(kāi)閥門(mén)讓砼迅速下降，導(dǎo)管首次埋入混凝土灌注面以下不應(yīng)少于1.0m，隨后灌注水下混凝土必須連續(xù)施工，在整個(gè)灌注時(shí)間內(nèi)，出料口應(yīng)埋入先前灌注的混凝土內(nèi)2m～6m，樁頂混凝土澆筑完成后應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m～1.0m。

3.旋挖樁施工中常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題

3.1 鉆機(jī)維修費(fèi)用高

在旋挖樁施工中所采用的包括旋挖樁鉆機(jī)在內(nèi)都是一些大型設(shè)備，且由于工程環(huán)境的復(fù)雜性，許多時(shí)候機(jī)器都是在超負(fù)荷的狀態(tài)下工作。在這個(gè)施工過(guò)程中，極其容易出現(xiàn)磨損、老化的現(xiàn)象，這種機(jī)器由于體型較大，維修不方便，維修的費(fèi)用也較高，如果問(wèn)題沒(méi)有得到有效的解決不僅會(huì)拖慢工程項(xiàng)目的進(jìn)度，影響了施工的效率，嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)安全事故危機(jī)施工人員的人身安全。旋挖樁鉆機(jī)的高維修費(fèi)用正是當(dāng)前我國(guó)旋挖樁施工中的一項(xiàng)常見(jiàn)問(wèn)題。

3.2 受土層影響大

旋挖樁施工的主要施工方式為利用鉆頭的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的作用力來(lái)將巖土層破碎，由此可發(fā)現(xiàn)旋挖樁鉆機(jī)的鉆頭對(duì)于旋挖樁施工是極其重要的。鉆頭的效能受巖土層的影響較大，對(duì)于較硬的土層或者砂層有著很好的效果，旋挖樁機(jī)是典型的“怕軟不怕硬”，松散回填土、流沙層、淤泥層、軟土層等不良地質(zhì)層極易造成塌孔，對(duì)于施工進(jìn)度影響很大。

3.3 孔壁的穩(wěn)定易受影響

在旋挖樁施工中，由于多種因素的影響，樁孔孔壁的穩(wěn)定性容易受到影響。主要是因?yàn)殂@頭與土層有著較大的接觸面積，當(dāng)鉆進(jìn)的深度較大時(shí)，想要將鉆頭退出鉆孔容易使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，在這個(gè)過(guò)程中容易使一些孔內(nèi)上層的土壤由于吸力掉落到孔中，破環(huán)孔壁的結(jié)構(gòu)，從而使得孔壁的穩(wěn)定性下降。

3.4 易出現(xiàn)浮籠，鋼筋籠的強(qiáng)度達(dá)不到要求

浮籠現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是因?yàn)樵诎惭b放置鋼筋籠時(shí)位置過(guò)高，混凝土的流動(dòng)性不大，在灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管埋設(shè)過(guò)深，混凝土慢慢地將鋼筋籠頂起，就會(huì)出現(xiàn)浮籠的現(xiàn)象。同樣的，鋼筋籠的強(qiáng)度要求十分重要，焊接是制作鋼筋籠中較為關(guān)鍵的一環(huán)，焊接階段如果出現(xiàn)問(wèn)題，很容易造成整個(gè)工程質(zhì)量達(dá)不到交工標(biāo)準(zhǔn)，影響在旋挖樁施工中的正常使用。但是在當(dāng)前的鋼筋籠的焊接合格率低是最常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。在焊接過(guò)程中主要存在的問(wèn)題是焊瘤、裂紋等，焊接缺陷具有隱秘性從而導(dǎo)致問(wèn)題難以被發(fā)現(xiàn)，致使問(wèn)題一直存在。在建設(shè)完畢投入實(shí)際使用后很難進(jìn)行修復(fù)，當(dāng)某一部分出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)需要進(jìn)行整體的更換，使得施工建設(shè)的成本在一定程度被提高。

3.5 護(hù)筒易滲水

護(hù)筒滲水也一直是困擾旋挖樁施工的常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題，在旋挖樁施工時(shí)，護(hù)筒周?chē)切枰靥钔恋?，要從護(hù)筒周?chē)蛲膺M(jìn)行回填，且要達(dá)到一定的密度要求，如未達(dá)到密度要求則會(huì)導(dǎo)致護(hù)筒的水位差異較大導(dǎo)致滲水現(xiàn)象的發(fā)生，給后續(xù)工作帶來(lái)一定的難度。同時(shí)，如果護(hù)筒滲水問(wèn)題如果沒(méi)有得到很好的解決，極有可能導(dǎo)致地基下沉，在鉆孔時(shí)由于底部不平實(shí)，對(duì)孔時(shí)出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，給施工增加難度，嚴(yán)重阻礙了施工的順利進(jìn)行。

4.針對(duì)旋挖樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方案探討

4.1 完善質(zhì)量控制管理制度，做好日常對(duì)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作

我國(guó)制定了很多相關(guān)的行業(yè)內(nèi)規(guī)定制度。制度的不斷完善改進(jìn)也進(jìn)一步促進(jìn)了旋挖樁施工技術(shù)的良好發(fā)展，但是隨著時(shí)代的快速變遷，各項(xiàng)技術(shù)不斷完善，旋挖樁施工的發(fā)展速度十分迅速，制度的訂正更新不能很好地跟緊步伐。在對(duì)于材料的選用沒(méi)有很好的機(jī)制，許多時(shí)候都是以工期的完成時(shí)間為前提，質(zhì)量得不到很好把控，沒(méi)有好的材料選用制度的支撐很容易出現(xiàn)安全事故。還有一點(diǎn)就是施工人員的獎(jiǎng)懲制度，獎(jiǎng)勵(lì)是驅(qū)動(dòng)施工人員更加高效完成工作的動(dòng)力，懲罰是鞭策施工人員更加認(rèn)真完成工作的推力。這些制度當(dāng)中沒(méi)有結(jié)合工作實(shí)際，很多施工人員對(duì)于工作不夠認(rèn)真，也沒(méi)有按照規(guī)定辦事情，這項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ骱芏鄷r(shí)候并沒(méi)有被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿?。這就需要不斷地健全制度。

4.2 做好土層勘測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作

地下土質(zhì)情況等是施工單位在施工之前就應(yīng)該做出明確分析，要將各種因素調(diào)控在合理的范圍之內(nèi)。并且在施工前要考慮到各種可能會(huì)發(fā)生的突發(fā)狀況，然后在施工過(guò)程中慎重進(jìn)行，如果處理不當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題將會(huì)影響旋挖樁施工的施工質(zhì)量。自然條件對(duì)旋挖樁施工的質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響，例如季節(jié)變化對(duì)土質(zhì)的影響，施工地生長(zhǎng)的動(dòng)植物等工程的影響。同時(shí)還應(yīng)做好相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，建立專(zhuān)門(mén)的評(píng)估規(guī)則和相關(guān)數(shù)據(jù)，方便后期數(shù)據(jù)分析，邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行評(píng)估工作，最大限度降低風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，確保施工的順利進(jìn)行?？茖W(xué)把控工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度對(duì)旋挖樁施工較為重要。

4.3 做好防塌孔工作

旋挖樁鉆機(jī)在鉆孔的過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象，這時(shí)是否要進(jìn)行處理，則需要評(píng)判塌孔的程度，對(duì)于輕微的塌孔，在不影響鉆頭鉆進(jìn)的情況下可以不做處理。但當(dāng)塌孔嚴(yán)重且影響到鉆機(jī)的正常作業(yè)時(shí)就需要待到回填土自然沉實(shí)時(shí)再進(jìn)行作業(yè)。如在混凝土的灌注過(guò)程中出現(xiàn)塌孔，則首先要停止灌注工作，保證管道的暢通安全的情況下采用吸泥機(jī)將塌孔內(nèi)的泥土吸起，塌孔停止后再繼續(xù)作業(yè)。如在長(zhǎng)時(shí)間的吸泥后塌孔仍在繼續(xù)，這時(shí)就需要將鋼筋籠拉出，待到回填土自然沉實(shí)后再進(jìn)行作業(yè)。為做好防塌孔工作，不是在塌孔后進(jìn)行補(bǔ)救措施即可，而是需要盡可能地避免塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，在進(jìn)行旋挖樁施工時(shí)，對(duì)于容易發(fā)生塌孔的區(qū)域，要注意使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后再進(jìn)行作業(yè)，鉆頭進(jìn)出時(shí)要緩慢以免碰到孔壁。

4.4 做好鋼筋籠的焊接及安裝工作

鋼筋籠的質(zhì)量與焊接有著密切的關(guān)系，在焊接的過(guò)程中要盡可能地避免焊瘤、裂紋等破環(huán)鋼筋籠強(qiáng)度的問(wèn)題產(chǎn)生，在焊接完成后要采用專(zhuān)門(mén)的儀器進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出鋼筋籠的“暗傷”并進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，以免在日后出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在鋼筋籠的安裝時(shí)為避免出現(xiàn)浮籠的現(xiàn)象，需要在安裝好鋼筋籠以后將其固定在護(hù)筒上，在灌注混凝土?xí)r刻對(duì)灌注的高度進(jìn)行測(cè)量觀察，當(dāng)混凝土接近鋼筋籠時(shí)要將灌注速度減緩，以免灌注過(guò)快導(dǎo)致鋼筋籠大幅度被抬起。這樣可以有效的避免浮籠現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.5 做好護(hù)筒的防水工作

護(hù)筒滲水一直都是旋挖樁施工中較為嚴(yán)重和常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題。必須時(shí)刻關(guān)注這一問(wèn)題，在出現(xiàn)滲水時(shí)需要立即停止鉆孔工作，對(duì)鉆孔周?chē)M(jìn)行加固，如果問(wèn)題得以解決則可以繼續(xù)進(jìn)行鉆孔工作，但當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重的護(hù)筒下沉?xí)r則需要將已安裝部分全部拆除重新安裝。在護(hù)筒的埋設(shè)時(shí)一定要保證好回填土的含水量，進(jìn)行分層加固，使其更加穩(wěn)定。

5.結(jié)語(yǔ)

旋挖樁施工技術(shù)是當(dāng)前挖樁施工中較為常見(jiàn)的一種技術(shù)，其相較于大部分傳統(tǒng)的挖樁施工方式有著極大的優(yōu)勢(shì)，但是在采用這種施工方式時(shí)依然存在著些許常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題。由于受到施工環(huán)境、土層、操作等因素的影響容易出現(xiàn)塌孔、浮籠、滲水等問(wèn)題，這些問(wèn)題如未得到及時(shí)解決則會(huì)嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。因此在施工前要做好準(zhǔn)備工作，進(jìn)行施工地的勘測(cè)、施工材料的選用等，在施工時(shí)要進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題制定相應(yīng)的解決方案，及時(shí)處理，以免小問(wèn)題的堆積造成更大的問(wèn)題，為旋挖樁施工的順利進(jìn)行提供相應(yīng)的保證，提升整個(gè)旋挖樁施工的施工質(zhì)量。